JP2002035634A

JP2002035634A - 含金属樹脂の金属材料に関する分離方法および金属材料分離装置

Info

Publication number: JP2002035634A
Application number: JP2000222272A
Authority: JP
Inventors: Takayoshi Ueno; 貴由上野; Tetsuji Kawakami; 哲司川上; Keizo Nakajima; 啓造中島; Takahiko Terada; 貴彦寺田; Hiroshi Onishi; 宏大西; Yoshiaki Furuya; 嘉昭古家; Shoichi Irie; 正一入江
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-07-24
Filing date: 2000-07-24
Publication date: 2002-02-05

Abstract

(57)【要約】【課題】含金属樹脂中の金属材料が細かく破砕される
ことを抑制して、分離回収される樹脂材料中の金属材料
の混入を抑制できる含金属樹脂の金属材料分離方法およ
びその装置を提供する。【解決手段】含金属樹脂１の樹脂部分の強度を低下さ
せる樹脂脆化工程と、樹脂脆化工程において脆化された
含金属樹脂９の実質上樹脂部分のみを所定の大きさ以下
の破片となるように破砕する破砕工程と、破砕工程にお
いて破砕された実質上樹脂部分の破片と、含金属樹脂１
に含まれていた金属材料とを分離する分離工程とを備
え、破砕工程を略鉛直方向に向く少なくとも一つ以上の
立設軸６を有するロータ５をケース７内で回転させ、立
設軸６と樹脂脆化工程において脆化された含金属樹脂９
とを衝突させて破砕する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は金属成分を含む樹脂
構成物を熱分解することで、金属成分と樹脂構成物との
分離を容易にして、金属材料を回収する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気製品をはじめとした使用済みの機器
や部品などの廃棄物は、素材面から見れば金属成分や樹
脂成分を含んだ複合組成であるため、廃棄物の再資源化
や減量化・減容化などの観点で、金属成分と樹脂成分を
分離回収することが望まれている。中でも、電気製品に
使用されるプリント基板は金属材料と樹脂材料などで複
雑に構成されているが、金、銀、銅などの有価物を含有
する一方で、鉛半田などの形で環境負荷物質も含有して
おり、金属材料と樹脂成分を効率的に分離回収すること
が望まれている。

【０００３】プリント基板を対象とした処理方法が、例
えば、特開昭５６−３７６９３号公報で開示されてい
る。本公報では、半田の溶融温度以上に加熱して基板か
ら半田を脱離させる第１工程、第１工程で得られたプリ
ント基板をそのプリント基板を構成する樹脂の脆化温度
以上でかつ燃焼温度以下の範囲に加熱する第２工程、お
よび第２工程で得られたプリント基板を破砕機によって
破砕する第３工程からなり、その後篩い分けによって金
属材料と樹脂材料とを分離する方法が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
５６−３７６９３号公報における第３工程での破砕方法
の具体例としてあげられている回転刃型のシュレッダー
によって第２工程で得られたプリント基板を破砕する
と、回転刃によってプリント基板中の金属材料の一部が
細かく破砕され、その破砕された金属材料が篩い分けに
よって樹脂成分に混入して回収されるため、金属材料の
回収率は低下し、さらには金属成分として環境負荷物質
である重金属が含まれる場合にはその一部が樹脂成分に
混入して分離した樹脂材料の取扱いを困難にするという
課題があった。

【０００５】本発明では、破砕工程において含金属樹脂
中の金属材料が細かく破砕されることを抑制して、分離
回収される樹脂材料中の金属材料の混入を抑制できる含
金属樹脂の金属材料分離方法およびその装置を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では、含金属樹脂
を、前記含金属樹脂の樹脂部分の強度を低下させる樹脂
脆化工程と、前記樹脂脆化工程において脆化された前記
含金属樹脂の実質上樹脂部分のみを所定の大きさ以下の
破片となるように破砕する破砕工程と、前記破砕工程に
おいて破砕された前記実質上樹脂部分の破片と、前記含
金属樹脂に含まれていた金属材料とを分離する分離工程
とを備え、前記破砕工程を、略鉛直方向に向く少なくと
も一つ以上の立設軸を有するロータをケース内で回転さ
せ、前記立設軸と前記樹脂脆化工程において脆化された
前記含金属樹脂とを衝突させて破砕することを特徴とす
る含金属樹脂の金属材料に関する分離方法によって、上
記目的を達成した。

【０００７】また、本発明では、含金属樹脂を粗破砕し
て前記含金属樹脂に含まれる少なくとも一部の金属部分
と前記含金属樹脂との結合を解く予備破砕工程と、前記
予備破砕工程で結合が解かれた前記金属部分と前記含金
属樹脂とを分離する予備分離工程と、前記予備分離工程
で得られた前記含金属樹脂の樹脂部分の強度を低下させ
る樹脂脆化工程と、前記樹脂脆化工程において脆化され
た前記含金属樹脂の実質上樹脂部分のみを所定の大きさ
以下の破片となるように破砕する破砕工程と、前記破砕
工程において破砕された前記実質上樹脂部分の破片と、
前記含金属樹脂に含まれていた金属材料とを分離する分
離工程とを備え、前記破砕工程を、略鉛直方向に向く少
なくとも一つ以上の立設軸を有するロータをケース内で
回転させ、前記立設軸と前記樹脂脆化工程において脆化
された前記含金属樹脂とを衝突させて破砕することを特
徴とする含金属樹脂の金属材料分離方法によって、上記
目的を達成した。

【０００８】また、本発明では、略鉛直方向に向く少な
くとも一つ以上の立設軸を有するロータと、前記ロータ
を回転させるロータ回転駆動手段と、前記ロータを包囲
するケースと、含金属樹脂を加熱する加熱手段とを備え
たことを特徴とする含金属樹脂の金属材料分離装置によ
って、上記目的を達成した。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に基づいて説明する。本発明の含金属樹脂とは、
通常、使用済みの機器や部品、あるいは製造工程で発生
する不良品や在庫処分など、金属成分および樹脂成分を
含めばいずれの場合でも本発明の対象となり、素材種に
よる限定もない。例えば、機器としてはテレビ、ステレ
オ、電子レンジ、ファクシミリなどの使用済みの家電製
品や、部品としてはプリント基板、モータ、トランスな
ど幅広く適用できる。特に、プリント基板には多種類の
部品が実装されて多種類の金属成分や樹脂成分を含み、
また、環境負荷物質である鉛などの重金属を含有するた
め、金属材料を効率的に分離できる本発明の適用が有効
である。この場合、プリント基板を含んだ機器や、機器
から抜き取られたプリント基板、製造工程で発生するプ
リント基板などが対象となる。樹脂積層板に銅箔が張ら
れた銅張積層板、銅張積層板にプリント配線が施された
プリント配線板、およびプリント配線板に部品が実装さ
れたプリント回路板のいずれもが本発明の対象で、本発
明ではこれらを含めてプリント基板という表現を用い
る。

【００１０】図１は、本発明の含金属樹脂の金属材料分
離方法の構成概略図である。樹脂脆化工程として、含金
属樹脂１を加熱炉２内へ投入し、ヒータ３により含金属
樹脂1の加熱を行い、含金属樹脂１の樹脂部分を脆化さ
せる。その後、脆化工程を経た含金属樹脂9を破砕装置
４に投入して、脆化された含金属樹脂の樹脂部分のみを
所定の大きさ以下の破片となるように破砕する破砕工程
を行う。その後、破砕工程において破砕された脆化した
樹脂部分の破片と、含金属樹脂に含まれていた金属材料
との混合物を篩１０にかけて、脆化樹脂部分の破片と金
属材料とを大きさの相違に基づいて分離する分離工程を
行い、金属材料は篩上成分として金属材料回収ボックス
１３へ分離回収され、樹脂部分の破片は篩下成分として
脆化樹脂材料回収ボックス１４へ分離回収される。樹脂
脆化工程によって樹脂部分のみが脆化するため、破砕工
程によって樹脂部分のみが破砕され、その後の分離工程
で大きさの相違に基づいて容易に金属材料を樹脂材料か
ら分離して回収できる。

【００１１】本発明では、金属材料と樹脂材料との複合
素材である含金属樹脂において、脆化した樹脂材料のみ
を効率的に破砕するために、破砕工程をケース内に略鉛
直方向に向く軸を立設してなるロータを有する装置を用
いて行うことを特徴とする。

【００１２】本発明の破砕工程で用いる装置の概念図を
図3に示す。ケース７内に、ロータ５が設置されてい
る。ロータ５の先端部に立設軸６を有し、ロータ駆動モ
ータ８により回転する。脆化した含金属樹脂９は、回転
するロータ５の立設軸６と衝突して破砕されると共に、
立設軸3との衝突によってケース1の壁面方向に脆化した
含金属樹脂９がはね飛ばされてケース７の壁面との衝突
によっても脆化した含金属樹脂９が破砕される。

【００１３】従来の廃棄物処理で一般的に用いられてい
る切断刃を回転させる型の破砕機ではせん断力に頼って
対象物を破砕するため含金属樹脂中の金属材料も破砕さ
れやすいのに対して、本発明の破砕工程で用いる装置で
は主として立設軸６およびケース７の壁面との衝撃によ
って脆化した含金属樹脂９を破砕するため、含金属樹脂
中の金属材料の微粉末化を抑制することができる。ま
た、金属材料と樹脂材料とが密着接合した部分でも、破
砕工程における衝撃によって容易に両者の接合部分をは
ずして分離できる。また、衝撃によって破砕する方法と
してボールミル方式が一般にはあるが、本発明で用いる
破砕装置ではロ−タ２の回転数を容易に上げられるた
め、ボールミル方式に比べて短時間で破砕工程を完結さ
せることができる。本発明で用いる破砕装置では、回転
数を変えて容易に破砕力を調節でき、含金属樹脂に応じ
た破砕力の設定が容易であるという特徴がある。

【００１４】図２ではロータ５の形状は十字形としてい
るが特に限定はない。また、立設軸６はロータ５の先端
に４箇所設けられているが、その個数についても限定は
ない。脆化した含金属樹脂９と衝突して破砕を行う立設
軸６は材質など特に限定はないが、耐久性を考慮して機
械的強度の有する素材を用いることが望ましい。また、
立設軸６の大きさは対象とする含金属樹脂の大きさおよ
び処理する量によって適宜設定されるが、立設軸６の形
状は刃物のような尖った部分がなく、例えば円筒状して
衝突時に含金属樹脂中の金属部分の切断を抑制すること
が必要である。同様に、ロータ５の回転数は脆化工程を
経た含金属樹脂１の破砕されやすさに応じて低速回転か
ら高速回転まで適宜設定される。

【００１５】本発明の破砕工程では、ケース内に前記含
金属樹脂の破砕を促進する少なくとも１つ以上の塊状物
を加えて行うことで、破砕工程中に塊状物が含金属樹脂
と衝突し含金属樹脂の破砕を短時間で完結させることが
できる。特に大きい部品を含まない場合には、塊状物を
加えて破砕時間が短縮される効果は大きい。塊状物は、
セラミック、金属、樹脂などの素材からなる。セラミッ
クや金属などの比重の大きい粒子を用いれば破砕力が大
きくなり、より短時間で破砕工程を完結できる。また、
合成樹脂などの表面硬度の小さい素材を用いれば、含金
属樹脂中の金属材料の摩耗を抑制できる。このため、セ
ラミックや金属素材を芯材として表面が合成樹脂よりな
る塊状物が両条件を満たしており好ましい。塊状物の形
状は特に限定はないが尖った部分がないことが望まし
い。塊状物の大きさは破砕促進効果を考慮して破砕され
る物の１／２０〜１／１０程度で用いる。

【００１６】本発明の樹脂脆化工程では、含金属樹脂1
の樹脂成分を分解によって樹脂強度を低下させる工程で
ある。樹脂脆化工程を効率的に行うために、含金属樹脂
を２５０℃以上の温度で加熱することが望ましい。樹脂
脆化工程で樹脂が脆化すれば本発明の効果が充分に発揮
されるため、必要以上に加熱温度を上げることはエネル
ギー消費の点から好ましくない。また、鉛などの飛散し
やすい重金属類を含むプリント基板などを対象とする場
合、必要以上に加熱温度を上げたり、含金属樹脂を燃焼
したりするのは好ましくない。具体的には、本発明の加
熱工程では、加熱温度を２５０℃以上６００℃以下、好
ましくは２５０℃以上５００℃以下に設定して、含金属
樹脂の燃焼を抑制して行うことが望ましい。加熱雰囲気
は通常は空気雰囲気で行われるが、含金属樹脂が燃焼し
やすい素材で構成されている場合には含金属樹脂の燃焼
を抑制できる貧酸素雰囲気で行うことが望ましい。

【００１７】また、本発明の樹脂脆化工程では、含金属
樹脂の樹脂部分を分解する分解材料に含金属樹脂を接触
させて行うことでも、効率的に樹脂部分を脆化できる。
この場合、分解材料は含金属樹脂に対して液相で接触し
ても、あるいは気相で接触しても可能である。分解材料
としては、樹脂を分解する性質を有すれば特に限定はな
いが、水、アルカリ性水溶液、エチレングリコール、プ
ロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピ
レングリコール、イソプレングリコール、トリエチレン
グリコール、テトラエチレングリコール、２−メトキシ
エタノール、２−エトキシエタノール、２−ジメトキシ
エタノール、２−イソプロポキシエタノール、２−ブト
キシエタノール、２−イソペンチルオキシエタノー
ル、２−ヘキシルオキシエタノール、２−フェノキシエ
タノール、２−ベンジルオキシエタノール、１−メトキ
シ−２−プロパノール、１−エトキシ−２−プロパノー
ル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチ
レングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコ
ールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ
メチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエ
ーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテルお
よびトリプロピレングリコールモノメチルエーテル、テ
トラリン、ビフェニル、ナフタレン、１，４−ヒドロキ
シナフタレン、ナフトール、１，４−ナフトキノン、ピ
ッチ、クレオソート油、メチルイソブチルケトン、イソ
ホロン、２−ヘキサノン、２−ヘプタノン、４−ヘプタ
ノン、ジイソブチルケトン、アセトニルアセトン、ホロ
ン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノンおよび
アセトフェノンよりなる群から選択される少なくとも１
種である分解材料を用いると、樹脂材料を効率的に分解
できる。

【００１８】本発明の樹脂脆化工程では、樹脂の分解に
よってガスが発生するため、適宜、スクラバー処理、活
性炭吸着処理、触媒燃焼処理、火炎燃焼処理などで発生
したガスを浄化するガス浄化部が設けられる。

【００１９】次に、分離工程を説明する。その分離工程
とは、上述した破砕工程において破砕された含金属樹脂
の脆化した樹脂部分の微粉末状の破片と、実質上破砕さ
れない金属材料とを分離する工程である。回収する金属
材料が少数である場合には手選別で金属材料を分離する
ことができるが、含金属樹脂の処理量が多くなると樹脂
部分の破片と金属材料とを大きさの相違に基づいて分離
する方法や、比重の相違に基づいて分離する方法によっ
て効率的に金属材料を分離回収できる。大きさの相違に
基づいて分離する方法では、脆化した樹脂部分は実質上
破砕されて微粉末状の破片となるが、金属材料は実質上
破砕されずにそのまま残り粒径が大きく、基板樹脂成分
の破片と金属材料の大きさが著しく異なるので、篩い分
け操作で効率的に分離することができる。篩い分け操作
を用いると、通常、金属材料は１００μｍ〜５０ｍｍの
目開きの篩の上側で回収され、一方微粉末化された基板
樹脂成分は１００μｍ〜５mｍ程度の目開きの篩の下側
で回収される。また、比重の相違に基づいて分離する方
法では遠心分級、慣性分級、および重力分級などを用い
て効率的に金属材料と脆化した樹脂部分の破片とに分離
することができる。特に、図３に示すように、破砕工程
で用いる装置に吸引装置１５を設けてケース７内を吸引
することで、比重の小さい脆化した樹脂部分の破片は吸
引され、一方、比重が大きくかつ形状も大きい金属材料
は吸引されないために、樹脂部分のみを吸引によって効
率的に回収でき、破砕装置内で分離工程を完結させるこ
とができ好ましい。この場合、破砕工程が完結した後に
吸引装置１５による分離工程を行ったり、破砕工程を行
いながら吸引装置１５によって分離工程を同時に行った
りすることも可能である。また、分離工程として、磁力
選別、渦電流選別、静電選別などの分離操作を組み合わ
せることも可能である。

【００２０】次に、本発明の含金属樹脂の金属分離方法
の別の構成について説明する。図２は、本発明の含金属
樹脂の金属材料分離方法の構成概略図である。まず、予
備破砕工程として含金属樹脂1ａを破砕機４ａで粗破砕
を行って、含金属樹脂１ａに含まれる一部の金属部分と
含金属樹脂１ａとの結合を解く。その後、予備分離工程
で結合が解かれた金属材料１１ａと含金属樹脂１ｂに分
離する。その後は、図1での操作と同様に、含金属樹脂
１ｂを樹脂脆化工程、破砕工程、分離工程を行って、含
金属樹脂1ｂから金属材料１１を回収する。図２の構成
では予備破砕工程で容易に金属材料と含金属樹脂との結
合が解けて分離でき、これらを分離回収することで、こ
れらの金属材料を効率的に回収できて、金属筐体、金属
フレーム、金属部品などを有する製品、部品、プリント
基板などに適用すると有効である。

【００２１】予備破砕工程では、破砕方法として特に限
定はないが、金属筐体、金属フレーム、金属部品など比
較的に結合の解かれやすい金属材料を対象とする場合
は、本発明の破砕工程で用いる破砕方法、すなわち、略
鉛直方向に向く立設軸を有するロータをケース内で回転
させ、前記立設軸と前記樹脂脆化工程において脆化され
た前記含金属樹脂とを衝突させて破砕する方法によっ
て、金属材料の必要以上の破砕を進めることなく、効率
的に対象とする金属材料の結合を解くことができる。特
に、本発明の破砕方法では、ロータの回転数を調節する
ことで破砕力を変えられるため、対象とする含金属樹脂
に応じて容易に最適な破砕条件を設定できる好ましい。
また、予備破砕工程と破砕工程で同一の破砕装置を用い
ることも可能で設備構成を簡単化できる点で好ましい。

【００２２】予備分離工程では、分離方法として特に限
定はないが、粗破砕されて金属筐体、金属フレーム、金
属部品などが比較的大きな塊状として得られる場合には
手選別でも対応できる。また、篩選別、比重選別、磁力
選別、渦電流選別、静電選別などを単独あるいは組み合
わせても実施可能である。

【００２３】次に、本発明の含金属樹脂の金属材料分離
装置を、図４に示す概念図を用いて説明する。ケース７
内に、略鉛直方向に向く立設軸６を有するロータ５と、
ロータ５を回転させるロータ回転駆動モータ８とを備
え、ケース７内に格納された含金属樹脂を加熱する加熱
手段であるヒータ３を有する構成をとる。本発明では樹
脂脆化工程と破砕工程を同一装置内で行えるため、装置
構成を簡素化できるメリットがある。

【００２４】樹脂脆化工程および破砕工程は、前述した
条件をそのまま適用できる。通常は、樹脂脆化工程が完
結してから破砕工程を行うが、樹脂脆化工程を行いなが
ら破砕工程を行うことも可能である。しかし、含金属樹
脂としてプリント基板などを対象とする場合には、樹脂
脆化工程において部品を接合している半田部分が溶融
し、破砕工程によって溶融した半田が飛散するため、樹
脂脆化工程を終えて含金属樹脂1をある程度冷却してか
ら破砕工程を行うことが好ましい。

【００２５】本発明の含金属樹脂の金属材料分離装置の
別構成の概念図を図５に示す。ケース７内に、略鉛直方
向に向く立設軸６を有するロータ５と、ロータ５を回転
させるロータ回転駆動モータ８とを備え、ケース７内に
格納された含金属樹脂１を加熱する加熱手段であるヒー
タ３を有し、含金属樹脂１を格納する容器１６とを備え
る。容器１６は少なくとも底面がメッシュ状の開口を有
し、その開口の大きさがロータ５によって破砕された脆
化した樹脂部分の破片の大きさよりも大きく、かつ金属
材料の大きさよりも小さく設定されている。通常、開口
の大きさは１００μｍ〜５０ｍｍ、好ましくは１００μ
ｍ〜５ｍｍ程度の目開きで用いられる。ケース７に含金
属樹脂１を投入して加熱することで樹脂脆化工程を行
い、そのままケース７内で破砕工程を行う。その後、含
金属樹脂１を格納した容器１５を持ち上げることで容器
１５がそのまま分離工程における篩のはたらきをして、
樹脂脆化工程、破砕工程、および分離工程を一つの装置
内で完結できる。さらに、図５ではバルブ１７を介して
吸引装置１3、および脆化樹脂材料回収ボックス１４を
備える。破砕工程終了後、バルブ１７を開いて吸引装置
１３によって容器１６内の脆化樹脂材料の破片を脆化樹
脂材料回収ボックス１４へと吸引回収できる。

【００２６】また、本発明の含金属樹脂からの金属材料
分離装置において、樹脂脆化工程で樹脂部分を分解する
分解材料を用いる場合、分解材料回収手段を備えること
が望ましい。回収時に分解材料が液体の場合には、その
ままバルブを介して分解材料を回収する容器を準備すれ
ば容易に回収できる。また、回収時に分解材料が気体の
場合には、図６に示すように、凝縮器１８および排気ポ
ンプ１９で分解材料回収手段を構成して、樹脂脆化工程
終了後に分解材料を排気ポンプ１９で吸引しながら、途
中の凝縮器１８で分解材料を凝縮させて回収できる。

【００２７】

【実施例】以下、具体的実施例を挙げて本発明をより詳
細に説明する。

【００２８】（実施例１）含金属樹脂として、使用済み
テレビより抜き取ったプリント基板を１０ｃｍ角程度に
粗破砕したものを用いた。なお、使用したプリント基板
は、紙フェノール基板上に半田付けされた電子部品が複
数個搭載されていた。

【００２９】樹脂脆化工程として、加熱されたマッフル
炉内をメッシュベルトによってプリント基板を通過させ
ることで、プリント基板表面の温度が３５０℃、５分間
保持されるようにして行った。なお、マッフル炉内は窒
素ガスによって酸素濃度１％の貧酸素雰囲気で行った。

【００３０】次に、破砕工程として、内径寸法５６ｃ
ｍ、高さ７０ｃｍ、十字型ロータ、径１.５ｃｍ、長さ
１０ｃｍの円柱状の立設軸を有する破砕機に、樹脂脆化
工程で得られたプリント基板、および塊状物としてステ
ンレス球（径４ｃｍ、２０個）を投入して、毎分５００
回転の回転数でロータを２０秒間回転させて行った。

【００３１】次に、分離工程として、破砕工程で得られ
たプリント基板の破砕物を目開きが１ｍｍ角の篩にかけ
ることで、篩下成分としてプリント基板の樹脂成分の脆
化物が回収され、一方篩上成分として電子部品などの金
属材料を樹脂成分と分離して回収できた。

【００３２】（実施例２）実施例1と同じプリント基板
を用いて、樹脂脆化工程、破砕工程までは実施例1と同
じ条件にして、分離工程として脆化した含金属樹脂が破
砕されて破砕機の中にある状態で、破砕機の上部の吸引
口から集塵機によって破砕機内部を吸引しながら、破砕
された樹脂成分の脆化物を回収して行ったところ、破砕
機内には樹脂成分の脆化物は残留することなく電子部品
などの金属成分のみが残り、良好に金属成分を分離回収
することができた。

【００３３】（実施例３）含金属樹脂として、使用済み
洗濯機より回収したモールドモータ（径８ｃｍ、高さ
３.５ｃｍ）を用いた。なお、使用したモールドモータ
は、電磁巻線を施した電磁積層鋼板を不飽和ポリエステ
ル樹脂がモールドされていた。

【００３４】樹脂脆化工程は、酸化カルシウムを加えた
エチレングリコールかなる分解液に３００℃でモールド
モータを５時間浸漬して行った。

【００３５】次に、破砕工程として、実施例1と同じ破
砕装置を用いて、樹脂脆化工程で得られたモールドモー
タを投入して、毎分５００回転の回転数でロータを１０
秒間回転させて行った。

【００３６】次に、分離工程として、破砕工程で得られ
たモールドモータの破砕物を目開きが１.５ｍｍ角の篩
にかけることで、篩下成分としてモールドモータの樹脂
成分の脆化物が回収され、一方篩上成分として電磁巻線
や電磁積層鋼板の電磁部材を樹脂成分と分離して回収で
きた。

【００３７】（実施例４）含金属樹脂として、使用済み
の小型カセットテープレコーダを用いた。なお、使用し
たカセットテープレコーダは、金属の筐体内にカセット
テープの記録再生部やプリント基板などが含まれてい
た。

【００３８】予備破砕工程として、内径寸法５６ｃｍ、
高さ７０ｃｍ、十字型ロータ、径１.５ｃｍ、長さ１０
ｃｍの円柱状の立設軸を有する破砕機に小型カセットテ
ープレコーダを投入して、毎分１０００回転の回転数で
ロータを1分間回転させて行った。

【００３９】予備分離工程として、予備破砕工程で数ｃ
ｍ角程度の大きさに粗破砕された小型カセットテープレ
コーダの金属筐体部分を手選別によって分離回収した。

【００４０】その後、予備分離工程で金属筐体部が分離
回収された残りの含金属樹脂を、樹脂脆化工程として、
加熱されたマッフル炉内をメッシュベルトによって含金
属樹脂を通過させることで、含金属樹脂表面の温度が３
５０℃、５分間保持されるようにして行った。なお、マ
ッフル炉内は窒素ガスによって酸素濃度１％の貧酸素雰
囲気で行った。

【００４１】次に、破砕工程として、予備破砕工程と同
じ破砕装置に、樹脂脆化工程で得られた含金属樹脂、お
よび塊状物としてステンレス球（径４ｃｍ、２０個）を
投入して、毎分５００回転の回転数でロータを２０秒間
回転させて行った。

【００４２】次に、分離工程として、破砕工程で得られ
た含金属樹脂の破砕物を目開きが１ｍｍ角の篩にかける
ことで、篩下成分として含金属樹脂の樹脂成分の脆化物
が回収され、一方篩上成分として電子部品などの金属材
料を樹脂成分と分離して回収できた。

【００４３】（実施例５）含金属樹脂の金属材料分離装
置として、図４に示すように、内径寸法５ｃｍ、高さ1
０ｃｍのケースの外側にバンドヒータを備え、上方向か
らロータ駆動モータによって回転して、径０.６ｃｍ、
長さ１ｃｍの円柱状の立設軸を有するロータを設置でき
る装置を準備した。また、ケースの底にはバルブを介し
て集塵機が備えられている。また、含金属樹脂を格納す
る容器として底面部のみが目開き1ｍｍのメッシュ上の
開口を有する容器を準備した。

【００４４】まず、ケース内へ容器を設置し、その後含
金属樹脂として実施例1と同じプリント基板、および塊
状物としてステンレス球（径０.５ｃｍ、１０個）を容
器内へ投入した。その後、ロータ駆動モータと直結した
ロータをケース内に設置して、ケースの蓋を閉めて、バ
ンドヒータによってプリント基板が３５０℃になるよう
に３０分間加熱して樹脂脆化工程を行った。その後、ケ
ースを室温まで冷却して、毎分５００回転の回転数でロ
ータを２０秒間回転させて破砕工程を行った。その後、
バルブを開けて集塵機によって脆化した樹脂部分の破片
を吸引回収して、その後、ケースの蓋を開けてロータを
ケース内より取り外して、容器を持ち上げて金属材料を
分離回収することができた。

【００４５】（比較例）実施例1と同じプリント基板を
用いて実施例1と同じ条件で樹脂脆化工程を行い、破砕
工程として、回転刃が毎分１０００回転で回転して破砕
するカッティングミルを用いて行った。

【００４６】その後、分離工程として実施例1と同様
に、破砕工程で得られた含金属樹脂の破砕物を目開きが
１ｍｍ角の篩にかけることで、篩下成分として含金属樹
脂の樹脂成分の脆化物が回収され、一方篩上成分として
電子部品などの金属材料を樹脂成分と分離して回収でき
が、分離回収された脆化した樹脂成分を顕微鏡により観
察したところ、実施例1と比較してより多くの金属成分
の破片の脆化した樹脂成分への混入が観察された。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明は、破砕工程において含金属樹脂中の金属材料が
細かく破砕されることを抑制して、分離回収される樹脂
材料中の金属材料の混入を抑制できる含金属樹脂の金属
材料分離方法およびその装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の含金属樹脂の金属材料分
離方法の流れを示す図

【図２】本発明の実施の形態の含金属樹脂の金属材料分
離方法の流れを示す図

【図３】本発明の実施の形態の含金属樹脂の金属材料分
離方法の破砕工程で用いる破砕装置を示す図

【図４】本発明の実施の形態の含金属樹脂の金属材料分
離装置を示す図

【図５】本発明の実施の形態の含金属樹脂の金属材料分
離装置を示す図

【図６】本発明の実施の形態の含金属樹脂の金属材料分
離装置を示す図

【符号の説明】

１含金属樹脂１ａ含金属樹脂１ｂ含金属樹脂２加熱炉３ヒータ４破砕装置４ａ破砕装置５ロータ６立設軸７ケース８ロータ駆動モータ９脆化した含金属樹脂１０篩１１金属材料１２脆化した樹脂材料１３金属材料回収ボックス１４脆化樹脂材料回収ボックス１５吸引装置１６容器１７バルブ１８凝縮器１９排気ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ０２Ｃ 17/10 Ｂ０２Ｃ 17/10 ４Ｆ３０１ 17/18 17/18 Ｄ 19/18 19/18 Ｅ 23/16 23/16 Ｂ０７Ｂ 1/04 Ｂ０７Ｂ 1/04 Ｚ 4/08 4/08 Ｚ 9/00 9/00 ＡＢ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢＢ０９Ｂ 3/00 ３０２Ａ３０２Ｂ２９Ｂ 17/02 5/00 Ｃ０８Ｊ 11/12 Ｂ２９Ｂ 17/02 Ｂ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢＺＣ０８Ｊ 11/12 5/00 Ｑ (72)発明者中島啓造大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者寺田貴彦大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者大西宏大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者古家嘉昭大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者入江正一大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 4D004 AA22 AA24 BA05 BA06 CA04 CA08 CA09 CA24 CA50 CB13 CB32 DA03 DA06 4D021 AA02 AA03 AB02 CA01 CB01 DA13 DB01 EA10 EB01 FA09 GA11 HA10 4D063 FF14 FF21 FF35 GA10 GC07 GC17 GC21 GC31 4D065 AA11 BB01 BB12 EA05 EB14 EB20 ED11 ED23 ED27 ED31 4D067 EE01 EE17 EE41 4F301 AC08 BA01 BA02 BA17 BA29 BC14 BC22 BC25 BE08 BE31 BE32 BE37 BE44 BF06 BF08 BF12 BF20 BF25 CA09 CA25 CA26 CA34 CA41 CA52 CA72

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】含金属樹脂を、前記含金属樹脂の樹脂部
分の強度を低下させる樹脂脆化工程と、前記樹脂脆化工程において脆化された前記含金属樹脂の
実質上樹脂部分のみを所定の大きさ以下の破片となるよ
うに破砕する破砕工程と、前記破砕工程において破砕された前記実質上樹脂部分の
破片と、前記含金属樹脂に含まれていた金属材料とを分
離する分離工程とを備え、前記破砕工程を、略鉛直方向に向く少なくとも一つ以上
の立設軸を有するロータをケース内で回転させ、前記立
設軸と前記樹脂脆化工程において脆化された前記含金属
樹脂とを衝突させて破砕することを特徴とする含金属樹
脂の金属材料に関する分離方法。
【請求項２】含金属樹脂を粗破砕して前記含金属樹脂
に含まれる少なくとも一部の金属部分と前記含金属樹脂
との結合を解く予備破砕工程と、前記予備破砕工程で結合が解かれた前記金属部分と前記
含金属樹脂とを分離する予備分離工程と、前記予備分離工程で得られた前記含金属樹脂の樹脂部分
の強度を低下させる樹脂脆化工程と、前記樹脂脆化工程において脆化された前記含金属樹脂の
実質上樹脂部分のみを所定の大きさ以下の破片となるよ
うに破砕する破砕工程と、前記破砕工程において破砕された前記実質上樹脂部分の
破片と、前記含金属樹脂に含まれていた金属材料とを分
離する分離工程とを備え、前記破砕工程を、略鉛直方向に向く少なくとも一つ以上
の立設軸を有するロータをケース内で回転させ、前記立
設軸と前記樹脂脆化工程において脆化された前記含金属
樹脂とを衝突させて破砕することを特徴とする含金属樹
脂の金属材料に関する分離方法。
【請求項３】前記予備破砕工程を、前記破砕工程と同
じ破砕方法を用いて行うことを特徴とする請求項２記載
の含金属樹脂の金属材料に関する分離方法。
【請求項４】前記破砕工程を、前記ケース内に前記含
金属樹脂の破砕を促進する少なくとも一つ以上の塊状物
を加えて行うことを特徴とする請求項1〜３のいずれか
一項に記載の含金属樹脂の金属材料に関する分離方法。
【請求項５】前記分離工程を、前記ケース内を吸引し
て前記破砕工程において破砕された前記実質上樹脂部分
の破片を吸引回収して行うことを特徴とする請求項1〜
４のいずれか一項に記載の含金属樹脂の金属材料に関す
る分離方法。
【請求項６】前記樹脂脆化工程が、前記含金属樹脂を
２５０℃以上の温度で加熱して行うことを特徴とする請
求項1〜５のいずれか一項に記載の含金属樹脂の金属材
料に関する分離方法。
【請求項７】前記樹脂脆化工程が、前記含金属樹脂の
前記樹脂部分を分解する分解材料に前記含金属樹脂を接
触させて行うことを特徴とする請求項６記載の含金属樹
脂の金属材料に関する分離方法。
【請求項８】略鉛直方向に向く少なくとも一つ以上の
立設軸を有するロータと、前記ロータを回転させるロー
タ回転駆動手段と、前記ロータを包囲するケースと、含
金属樹脂を加熱する加熱手段とを備えたことを特徴とす
る含金属樹脂の金属材料分離装置。
【請求項９】前記含金属樹脂を格納する容器とを備
え、前記容器の少なくとも底面が、メッシュ状の開口を
有し、前記開口の大きさが前記ロータによって破砕され
た前記含金属樹脂の実質上樹脂部分の破片の大きさより
も大きく、かつ金属材料の大きさよりも小さいことを特
徴とする請求項８記載の含金属樹脂の金属材料分離装
置。
【請求項１０】前記含金属樹脂の実質上樹脂部分の破
片を吸引する吸引手段を備えたことを特徴とする請求項
８あるいは９記載の含金属樹脂の金属材料分離装置。
【請求項１１】前記含金属樹脂の樹脂部分を分解する
分解材料を回収する分解材料回収手段を備えたことを特
徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載の含金属
樹脂の金属材料分離装置。